E-beam evaporation
電子束蒸發(fā)屬于物理氣相沉積的一種,與傳統(tǒng)蒸發(fā)方式不同,電子束蒸發(fā)是利用電磁場的配合,精確實現(xiàn)利用高能電子轟擊坩堝中的靶材,使其熔化然后沉積在基片上,可以沉積高純度、高精度的薄膜。
電子束蒸發(fā)是利用加速電子轟擊鍍膜材料,電子的動能轉(zhuǎn)化為熱能,使鍍膜材料加熱蒸發(fā)、形成薄膜。電子槍分為直式、環(huán)式和E型。電子束加熱蒸發(fā)的特點是能獲得極高的能量密度,可達(dá)109w/cm2,加熱溫度可達(dá)3000-6000℃。可蒸發(fā)難熔金屬或化合物;蒸發(fā)材料置于水冷坩堝中,避免坩堝材料受污染。電子束蒸發(fā)沉積可制備高純度薄膜。在同一蒸發(fā)沉積裝置中可放置多個坩堝,實現(xiàn)多種不同物質(zhì)的同時或分別蒸發(fā)沉積。大多數(shù)材料都可用電子束蒸發(fā)法進(jìn)行蒸發(fā)。
電子束蒸發(fā)可以蒸發(fā)高熔點材料,比一般電阻加熱蒸發(fā)具有熱效率高、束流密度大、蒸發(fā)速度快等特點,制備的薄膜純度高、質(zhì)量好,厚度可精確控制,可廣泛應(yīng)用于高純薄膜、導(dǎo)電玻璃等各種光學(xué)材料薄膜的制備。
電子束蒸發(fā)常用于制備Al、CO、Ni、Fe的合金或氧化物薄膜,SiO2、ZrO2薄膜以及耐腐蝕、耐高溫的氧化薄膜。
從功能上來說,電子束鍍膜技術(shù)有以下特點:
I)高精度鍍膜:可以實現(xiàn)薄膜厚度和成分的精確控制,從而制備具有特定性能的薄膜。
2)可調(diào)節(jié)性強(qiáng):薄膜的物理、化學(xué)性質(zhì)可以輕松調(diào)整,以滿足不同應(yīng)用的需要。
3).薄膜質(zhì)量高:制備的薄膜均勻性、致密性、穩(wěn)定性好。
4)適用范圍廣:適用于多種材料的鍍膜,包括金屬、半導(dǎo)體、氧化物等。